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[stockfish] / src / tt.h
index f39d37dd4e664b3e865d7baa592fb20540eaae3e..628dfba28f7e0a0b3a694d7ebddf2b6b482f9e53 100644 (file)
--- a/src/tt.h
+++ b/src/tt.h
 /*
-  Glaurung, a UCI chess playing engine.
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2023 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
-  Glaurung is free software: you can redistribute it and/or modify
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   (at your option) any later version.
-  
-  Glaurung is distributed in the hope that it will be useful,
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   GNU General Public License for more details.
-  
+
   You should have received a copy of the GNU General Public License
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-#if !defined(TT_H_INCLUDED)
+#ifndef TT_H_INCLUDED
 #define TT_H_INCLUDED
 
-////
-//// Includes
-////
-
-#include "depth.h"
-#include "position.h"
-#include "value.h"
-
-
-////
-//// Types
-////
-
-/// The TTEntry class is the class of transposition table entries.
-
-class TTEntry {
-
-public:
-  TTEntry();
-  TTEntry(Key k, Value v, ValueType t, Depth d, Move m, int generation);
-  Key key() const;
-  Depth depth() const;
-  Move move() const;
-  Value value() const;
-  ValueType type() const;
-  int generation() const;
-
-private:  
-  Key key_;
-  uint32_t data;
-  int16_t value_;
-  int16_t depth_;
+#include <cstddef>
+#include <cstdint>
+
+#include "misc.h"
+#include "types.h"
+
+namespace Stockfish {
+
+// TTEntry struct is the 10 bytes transposition table entry, defined as below:
+//
+// key        16 bit
+// depth       8 bit
+// generation  5 bit
+// pv node     1 bit
+// bound type  2 bit
+// move       16 bit
+// value      16 bit
+// eval value 16 bit
+
+struct TTEntry {
+
+    Move  move() const { return Move(move16); }
+    Value value() const { return Value(value16); }
+    Value eval() const { return Value(eval16); }
+    Depth depth() const { return Depth(depth8 + DEPTH_OFFSET); }
+    bool  is_pv() const { return bool(genBound8 & 0x4); }
+    Bound bound() const { return Bound(genBound8 & 0x3); }
+    void  save(Key k, Value v, bool pv, Bound b, Depth d, Move m, Value ev);
+
+   private:
+    friend class TranspositionTable;
+
+    uint16_t key16;
+    uint8_t  depth8;
+    uint8_t  genBound8;
+    uint16_t move16;
+    int16_t  value16;
+    int16_t  eval16;
 };
 
 
-/// The transposition table class.  This is basically just a huge array
-/// containing TTEntry objects, and a few methods for writing new entries
-/// and reading new ones.
+// A TranspositionTable is an array of Cluster, of size clusterCount. Each
+// cluster consists of ClusterSize number of TTEntry. Each non-empty TTEntry
+// contains information on exactly one position. The size of a Cluster should
+// divide the size of a cache line for best performance, as the cacheline is
+// prefetched when possible.
 
 class TranspositionTable {
 
-public:
-  TranspositionTable(unsigned mbSize);
-  ~TranspositionTable();
-  void set_size(unsigned mbSize);
-  void clear();
-  void store(const Position &pos, Value v, Depth d, Move m, ValueType type);
-  bool retrieve(const Position &pos, Value *value, Depth *d, Move *move,
-                ValueType *type) const;
-  void new_search();
-  void insert_pv(const Position &pos, Move pv[]);
-  int full();
-
-private:
-  unsigned size;
-  int writes;
-  TTEntry* entries;
-  uint8_t generation;
+    static constexpr int ClusterSize = 3;
+
+    struct Cluster {
+        TTEntry entry[ClusterSize];
+        char    padding[2];  // Pad to 32 bytes
+    };
+
+    static_assert(sizeof(Cluster) == 32, "Unexpected Cluster size");
+
+    // Constants used to refresh the hash table periodically
+    static constexpr unsigned GENERATION_BITS = 3;  // nb of bits reserved for other things
+    static constexpr int      GENERATION_DELTA =
+      (1 << GENERATION_BITS);  // increment for generation field
+    static constexpr int GENERATION_CYCLE = 255 + (1 << GENERATION_BITS);  // cycle length
+    static constexpr int GENERATION_MASK =
+      (0xFF << GENERATION_BITS) & 0xFF;  // mask to pull out generation number
+
+   public:
+    ~TranspositionTable() { aligned_large_pages_free(table); }
+    void new_search() { generation8 += GENERATION_DELTA; }  // Lower bits are used for other things
+    TTEntry* probe(const Key key, bool& found) const;
+    int      hashfull() const;
+    void     resize(size_t mbSize);
+    void     clear();
+
+    TTEntry* first_entry(const Key key) const {
+        return &table[mul_hi64(key, clusterCount)].entry[0];
+    }
+
+   private:
+    friend struct TTEntry;
+
+    size_t   clusterCount;
+    Cluster* table;
+    uint8_t  generation8;  // Size must be not bigger than TTEntry::genBound8
 };
 
+extern TranspositionTable TT;
 
-////
-//// Constants and variables
-////
-
-// Default transposition table size, in megabytes:
-const int TTDefaultSize = 32;
-
+}  // namespace Stockfish
 
-#endif // !defined(TT_H_INCLUDED)
+#endif  // #ifndef TT_H_INCLUDED